新教材同步系列2024春高中物理第一章拋體運(yùn)動(dòng)第三節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)課件粵教版必修第二冊(cè)

第一章拋體運(yùn)動(dòng)第三節(jié)平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)法指導(dǎo)1．知道什么是平拋運(yùn)動(dòng)2．會(huì)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)3．初步了解平拋運(yùn)動(dòng)速度與位移的相關(guān)規(guī)律1．結(jié)合生活中的實(shí)例，理解拋體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的概念2．通過觀察頻閃照片，分析、猜想平拋運(yùn)動(dòng)是水平和豎直兩個(gè)方向分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)3．通過測(cè)量數(shù)據(jù)，探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律知識(shí)導(dǎo)圖課前·自主預(yù)習(xí)1．平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)：初速度沿________方向拋出，僅在重力作用下物體所做的運(yùn)動(dòng)稱為平拋運(yùn)動(dòng)．2．平拋運(yùn)動(dòng)的速度(1)水平方向：vx＝________．(2)豎直方向：vy＝________．(4)合速度與水平方向夾角為θ，則________________________．平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)水平v0gt3．平拋運(yùn)動(dòng)的位移與軌跡(1)水平方向：x＝________．(2)豎直方向：y＝__________．(3)軌跡方程：y＝______________，式中g(shù)、v0都是與x、y無關(guān)的常量，故其軌跡是一條__________．v0t拋物線如圖所示，某人向垃圾桶中水平扔硬紙球，硬紙球恰好從桶的右側(cè)邊緣飛到地面．為了把硬紙球扔進(jìn)垃圾桶中，忽略空氣阻力，以下說法正確的是

(

)A．拋出位置不變，適當(dāng)減小初速度B．拋出位置不變，適當(dāng)增大初速度C．初速度不變，拋出點(diǎn)水平向右移動(dòng)一段距離D．初速度不變，拋出點(diǎn)豎直向上移動(dòng)一段距離【答案】A

1．位移與水平方向夾角滿足關(guān)系式：tanα＝________．2．速度與水平方向夾角滿足關(guān)系式：tanθ＝_________．3．α與θ滿足關(guān)系式：tanθ＝__________．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律2tanα做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，落地時(shí)速度大小為10m/s，速度方向與水平地面的夾角為60°，則水平分速度大小是

(

)【答案】A

【解析】根據(jù)速度的分解可知水平分速度大小為vx＝vcos60°＝5m/s，故A正確．課堂·重難探究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．描出平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．2．探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)．探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)二、實(shí)驗(yàn)思路將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，先運(yùn)用平拋豎落儀探究豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，再通過分析相同時(shí)間內(nèi)水平分運(yùn)動(dòng)的位移，確定水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．三、實(shí)驗(yàn)器材1．平拋豎落儀．2．斜槽(帶小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺．四、實(shí)驗(yàn)拓展如圖所示，在一塊豎直放置的平板上固定著兩個(gè)相同的弧形軌道A和B，用于發(fā)射鋼球，兩弧形軌道出口處水平，其上分別安裝了一個(gè)電磁鐵C和D．在軌道A出口處有一個(gè)碰撞開關(guān)S，可控制電磁鐵D、E電源的通斷．從軌道A射出的鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)，從軌道B射出的鋼球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從電磁鐵E處釋放的鋼球做自由落體運(yùn)動(dòng)．1．探究平拋運(yùn)動(dòng)水平方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)使電磁鐵C和D分別相對(duì)各自軌道出口水平線處于相同高度，把兩個(gè)鋼球分別吸在電磁鐵C、D上，切斷電源，使兩個(gè)鋼球以相同的初速度同時(shí)水平射出．(2)改變電磁鐵C、D與各自軌道出口水平線的相對(duì)高度，并確保高度相等．(3)多次重復(fù)以上步驟，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并分析平拋運(yùn)動(dòng)水平方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩個(gè)鋼球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)，并最終發(fā)生碰撞．(5)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．2．探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)把兩個(gè)鋼球分別吸在電磁鐵C、E上，并確保電磁鐵E上的鋼球與軌道A出口處于同一高度．釋放軌道A的鋼球，鋼球在水平出口處碰撞開關(guān)S，切斷電磁鐵E的電源，使鋼球從電磁鐵E處釋放．(2)改變電磁鐵E的位置，讓其從N向M移動(dòng)．(3)多次重復(fù)以上步驟，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并分析平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩個(gè)鋼球分別做平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)，并最終同樣發(fā)生碰撞．(5)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．3．探究平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡(1)木板上鋪上白紙并固定，固定電磁鐵C在某一位置，切斷電源，使小球從斜槽上由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置上，如果小球運(yùn)動(dòng)中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點(diǎn)．(2)保持C位置不變，保持同樣方法，在小球運(yùn)動(dòng)路線上描下其他若干點(diǎn)．(3)將白紙從木板上取下，從O點(diǎn)開始通過畫出的若干點(diǎn)描出一條平滑的曲線，如圖所示．(4)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：做平拋運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線．五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡是一條拋物線．例1

小芳和小強(qiáng)兩位同學(xué)采用了不同的實(shí)驗(yàn)方案來研究平拋運(yùn)動(dòng)．甲(1)小芳同學(xué)利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．下列說法正確的是____．A．應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道的末端必須保持水平D．本實(shí)驗(yàn)必需的器材，還有刻度尺和停表(2)小強(qiáng)同學(xué)利用頻閃照相的方式研究平拋運(yùn)動(dòng)．如圖乙為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片的一部分．圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5.0cm，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．則照相機(jī)兩次閃光的時(shí)間間隔Δt＝______s，小球被拋出時(shí)的水平速度v＝______m/s．【答案】(1)AC

(2)0.10

2.0

【解析】(1)為使小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，應(yīng)使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放，A正確；只要每次把小球從軌道同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，斜槽軌道沒有必要光滑，B錯(cuò)誤；為使小球離開斜槽后做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽軌道的末端必須保持水平，C正確；本實(shí)驗(yàn)不需要用秒表測(cè)量時(shí)間，D錯(cuò)誤．變式1

某興趣小組用頻閃照相機(jī)拍攝小石子平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，照片背景為一堵貼近小石子的豎直磚墻，如圖所示．已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，該同學(xué)根據(jù)所學(xué)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，求出頻閃照片的拍攝周期和小石子的水平初速度．(1)他已經(jīng)測(cè)出磚塊的長(zhǎng)度為a，還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是______(寫出測(cè)量的物理量及其物理符號(hào))．(2)B點(diǎn)豎直方向的速度vBy＝________(用題設(shè)條件和測(cè)量的物理量的符號(hào)表示)．(3)照相機(jī)頻閃周期T＝________，小石子水平初速度v0＝________(用題設(shè)條件和測(cè)量的物理量的符號(hào)表示)．【解析】(1)因?yàn)橐呀?jīng)測(cè)出了每塊磚的長(zhǎng)度a，根據(jù)題設(shè)條件求周期與初速度還需要測(cè)出每塊磚的厚度h．(2)根據(jù)在豎直方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，得3h－2h＝gT2，1．通過對(duì)比平拋運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)相同時(shí)間段的水平位移，得出平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)．2．對(duì)比平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)通過相同高度所用的時(shí)間，得出平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)．1．平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用例2

(2023年江門外海中學(xué)期中)如圖所示，將一個(gè)小球從h＝20m高處水平拋出，小球落到地面的位置與拋出點(diǎn)的水平距離x＝40m．g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：(1)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；(2)小球拋出時(shí)速度的大?。?3)小球落地前的瞬時(shí)速度大小和方向．變式2

(2023年東莞松山湖未來學(xué)校月考)對(duì)放在水平地面并裝有一定量水的水桶扎孔，水流會(huì)以某一水平初速度射出，如圖所示．已知水流從小孔射出的初速度與小孔距液面的高度成正比，下列說法正確的是

(

)A．任意扎兩個(gè)高度不同的小孔，一定存在兩支水柱的落地速度相同B．任意扎兩個(gè)高度不同的小孔，可能存在兩支水柱的落地速度相同C．往桶里加水，A水柱從孔到地面的時(shí)間變短D．往桶里加水，A水柱從孔到地面的時(shí)間不變【答案】D

在解答平拋運(yùn)動(dòng)與斜面的結(jié)合問題時(shí)，除要運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的位移和速度規(guī)律，還要充分運(yùn)用斜面傾角，找出位移或速度與斜面傾角的關(guān)系，從而使問題得到順利解決．常見的模型如下：平拋運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合的問題(1)小球在空中的飛行時(shí)間．(2)拋出點(diǎn)與斜面上落點(diǎn)的豎直距離．【答案】(1)2s

(2)20m【解析】(1)將小球垂直撞在斜面上時(shí)的速度分解，如圖所示．變式3

(2023年肇慶質(zhì)檢)第24屆冬奧會(huì)在我國成功舉辦．如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員(可視為質(zhì)點(diǎn))到達(dá)P點(diǎn)后以不同的速度水平飛出，分別落到傾斜直滑道上的A、B、C、D點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，所用時(shí)間分別為tA、tB、tC、tD，時(shí)間最長(zhǎng)的是

(

)A．tA

B．tBC．tC

D．tD【答案】B

核心素養(yǎng)應(yīng)用科學(xué)態(tài)度與責(zé)任——體育運(yùn)動(dòng)中的平拋問題體育運(yùn)動(dòng)中有很多項(xiàng)目與拋體運(yùn)動(dòng)相關(guān)，若將這些項(xiàng)目加以抽象，在理想化狀態(tài)下，很多球類、投擲類項(xiàng)目可以看成是平拋運(yùn)動(dòng)．假如我們把乒乓球、排球等運(yùn)動(dòng)看成平拋運(yùn)動(dòng)，由于球網(wǎng)高度、球臺(tái)、球場(chǎng)邊界條件的限制，往往會(huì)出現(xiàn)平拋運(yùn)動(dòng)臨界條件的問題．解決這樣的問題，要求我們從實(shí)際出發(fā)，建立物理模型，用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律進(jìn)行求解．學(xué)會(huì)分析這類問題，可以提高解決問題的能力，加強(qiáng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)．例4如圖，某學(xué)校的排球場(chǎng)長(zhǎng)為18m，球網(wǎng)高度為2m．一同學(xué)站在離網(wǎng)3m線上(虛線所示)，正對(duì)網(wǎng)豎直跳起，并用手在離地高2.5m處將球向正前方水平擊出．不計(jì)球飛行過程中受到的阻力，欲使球既不觸網(wǎng)又不出界，則擊球速度可能是

(

)A．6m/sB．9m/sC．12m/sD．18m/s【答案】C例5刀削面是人們喜歡的面食之一，全憑刀削得名．如圖甲所示，將一鍋水燒開，拿一塊面團(tuán)放在鍋旁邊較高處，用刀片飛快地削下一片片很薄的面片，使面片飛向旁邊的鍋里．若一面片獲得了水平方向的初速度，飛出時(shí)離鍋內(nèi)水面的豎直距離約0.80m，如圖乙所示．不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2．面片在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間約為

(

)A．0.10sB．0.40sC．8.0sD．16s【答案】B

例6

(2023年廣州番禺區(qū)期中)小明在離墻一定距離的同一點(diǎn)，先后將A、B兩飛鏢沿同一方向水平擲出，不計(jì)空氣阻力，兩飛鏢插在墻靶上的情況如圖所示，且兩插點(diǎn)在同一條豎直線上，下列說法正確的是

(

)A．鏢A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和鏢B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B．鏢A的運(yùn)動(dòng)時(shí)間比鏢B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)C．鏢A擲出時(shí)的初速度比鏢B擲出時(shí)的初速度大D．鏢A擲出時(shí)的初速度比鏢B擲出時(shí)的初速度小【答案】C

小練·隨堂鞏固1．(2023年東莞松山湖未來學(xué)校月考)兩個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，設(shè)它們拋出的初速度大小分別為va、vb，從拋出至碰到臺(tái)上的時(shí)間分別為ta、tb，則

(

)A．va>vb B．va<vbC．ta>tb

D．ta＝tb【答案】A

2．某物理實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)．每次都將小球從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出．改變水平擋板的高度，就改變了小球在板上落點(diǎn)的位置，從而可描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋，將水平擋板依次放在1，2，3的位置，且1與2的間距等于2與3的間距．若三次實(shí)驗(yàn)中，小球從拋出點(diǎn)到落點(diǎn)的水平位移依次為x1，x2，x3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是(

)A．x2－x1＝x3－x2

B．x2－x1<x3－x2C．x2－x1>x3－x2

D．無法判斷【答案】C

【解析】因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落的速度越來越快，則下落相等位移的時(shí)間越來越短，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以x2－x1>x3－x2，故C正確．3．(2023年梅州豐順一中月考)如圖甲所示，客家人口中的“風(fēng)車”也叫“谷扇”